碳纖維加固混凝土在工程建筑中的應用

文/王琳、趙輝 黃淮學院 建筑工程學院 河南駐馬店 463000

碳纖維加固混凝土在工程建筑中的應用

文/王琳、趙輝 黃淮學院 建筑工程學院 河南駐馬店 463000

工程建筑施工作為建筑施工領域重要的組成部分，其施工的效益性是施工的關鍵。隨著新材料和新技術的研發以及使用，碳纖維復合材料也已經逐漸在工程建筑中得以使用，碳纖維復合材料作為一種十分先進的加固技術，主要用于加固混凝土，實現工程建筑施工的便捷性以及提升工程建筑的抗腐蝕性。本文從碳纖維加固混凝土的特點出發，對碳纖維加固混凝土在工程建筑中的應用以及碳纖維加固混凝土面臨的主要問題進行了分析，希望為碳纖維加固混凝土在工程建筑中的應用提供積極借鑒和建議。

碳纖維加固混凝土；工程建筑；應用

隨著科學技術的發展，我國建筑行業也呈現新的發展態勢，新材料和新技術也逐漸在工程建筑中得到運用。同時，當工程建筑完工后，由于各種各樣的原因，工程建筑可能會出現一系列問題，需要利用加固修復技術進行維護。工程建筑的維護問題不僅關乎工程建筑的正常使用，對于保障使用者的安全也具有重要的意義。

1、碳纖維加固混凝土的特點

碳纖維加固混凝土采用了復合材料技術，是指在混凝土表面使用樹粘接原料進行加固的技術，碳纖維加固混凝土技術的使用也將大大提升混凝土的承載力以及延展性，提升混凝土的使用效益，進而增加工程建筑的抗腐蝕性以及穩定性。碳纖維加固混凝土具有以下特點：首先，碳纖維加固混凝土的拉伸強度高。相比于普通材料，碳纖維加固混凝土的拉伸強度非常高，碳纖維加固混凝土的應用將大大提升工程建筑的承載能力，同時，由于碳纖維復合材料的使用，碳纖維加固混凝土的抗承壓能力也大為提升。其次，碳纖維加固混凝土具有良好的耐腐蝕性。碳纖維加固混凝土的使用使得工程建筑能夠適應各種各樣的自然環境，即使在惡劣的自然環境中，工程建筑也具有良好的耐腐蝕性，使得混凝土構件不易損毀。同時，工程建筑中由于采用了碳纖維加固混凝土的技術，其使用壽命也大大延長。最后，碳纖維加固混凝土的技術可以實現混凝土構件與碳纖維之間的無縫銜接?；炷翗嫾c碳纖維之間的無縫銜接一方面可以實現工程建筑的美觀；另一方面也使得工程建筑的整體性大大增強，增加了工程建筑的穩定性以及抗壓能力。同時，混凝土構件與碳纖維之間的無縫銜接使得工程建筑施工更加便捷，降低了單位施工成本。碳纖維材料屬于柔性較強的材料，同時，碳纖維的密度也很低，因此，在使用碳纖維復合材料時，工程建筑的材料損耗也將大大降低。

2、碳纖維加固混凝土在工程建筑中的應用

碳纖維加固混凝土在工程建筑中的應用如下［1］：第一，為避免工程建筑在遭遇重大自然災害時發生倒塌，我國建筑行業主要使用水泥及較小比例的纖維類材料制作水泥纖維板。這種纖維板具有抗壓能力強、耐熱性高及物理性質較穩定的特點，使用此種材料進行建筑設計時可以更好的覆蓋配件部分，從而使得建筑更加美觀。更為關鍵的是，此類材料硬度較大，當遭遇自然災害時，能夠有效減少財產損失及人員傷亡。第二，C60、C55、C50是目前高強、高性能混凝土中使用較為廣泛的新型碳纖維材料，我國建筑行業在進行工程建筑設計中不斷加大對以上新型材料的使用，此類材料的使用提高了混凝土的性能與質量，使得混凝土各項質量指標均上升到新的高度，混凝土的使用時間大大延長，同時減少了混凝土使用數量，從而降低了建筑過程的材料成本，提高了工程建筑質量。工程建筑過程中水泥的過量使用不僅造成了能源的過度消耗，也給環境帶來了不良影響。在混凝土中加入適量的碳纖維可以減少水泥的消耗量，增強混凝土的耐用性，同時有利于減少混凝土形變的情況，延長了混凝土的使用時間，此外，碳纖維加固混凝土技術的使用增強了材料的抗壓性。第三，碳纖維加固混凝土提升了工程建筑的保溫性能。保溫性能是衡量工程建筑質量高低的重要指標之一，隨著建筑行業不斷加大科技創新與技術運用，外墻保溫、內墻保溫及內外墻混合保溫在住房建筑中得到了廣泛的運用。保溫隔熱復合墻的使用是建筑技術的一大進步，而碳纖維加固混凝土則是保溫復合墻中普遍適用的一種技術。碳纖維加固混凝土的使用在墻體與外界之間建立了一層保護膜，外界溫度、濕度等要素的變化對墻體性能產生的影響極為有限，從而使得墻體更加堅固耐用，墻體變形的情況大大減少，墻體的保溫效果更加明顯。

3、碳纖維加固混凝土面臨的主要問題

碳纖維加固混凝土應用過程中面臨著的一個最為關鍵的問題就是材料性能問題，而材料的性能是與建筑材料檢測息息相關的。建筑行業的快速發展對建筑材料的質量提出了更為嚴格的要求，但在實際的建筑材料檢測過程中，諸多問題的出現造成了難以估量的損失，同時建筑行業的社會信譽也受到一定程度的損害。因此，檢測單位要切實加強檢測過程中的質量控制力度，確保建筑企業所使用的碳纖維復合材料符合國家制定的標準，提高對材料性能的要求，保證檢測工作的準確性和科學性。檢測主要通過以下幾個方面進行［2］：第一，依照建筑工程施工項目特點，確定碳纖維材料的類別、數量，同時碳纖維的各項指標必須達到國家標準。第二，全方位多角度的檢測是重點，一些單位僅僅進行材料自測從而逃避正規權威檢測機構的檢測，建筑材料存在的問題無法完全發現，由此造成了經濟損失。因此，要將檢測機構的檢測與本單位自測有機結合，規范檢測過程，保證檢測結果的全面準確。第三，充分了解碳纖維材料的物理性質及化學性質，使得檢測環境與施工環境對碳纖維材料的影響降到最低，減少測量誤差；不同性質的碳纖維材料需要對應不同的檢測級別，從而使監測數據更為精密科學。同時在碳纖維加固混凝土技術的使用的過程中，要加強對于施工人員的培訓，促進其施工水平的提升。

結語：

傳統的工程建筑加固修復技術大多采用鋼筋混凝土修復技術以及粘鋼技術等。但是隨著工程建筑建設復雜性的加劇以及結構的多樣，傳統的修復以及加固技術已經無法較好的適應工程建筑的維護工作。隨著碳纖維加固混凝土技術的使用，工程建筑加固以及維護的工作效益大大提升，工程建筑質量也有所改善，建筑行業的經濟效益也大為提升。

［1］楊桂權.碳纖維加固混凝土在工程建筑中的應用［J］.中國水運（下半月），2013，（03）：283-284.

［2］薛曉剛.碳纖維加固技術在建筑工程中的應用研究［J］.中小企業管理與科技（下旬刊），2012，（08）：130-131.

王琳，女（1998.03-）籍貫（河南泌陽），漢族，現為黃淮學院建筑工程學院工程管理1502B班學生。

趙輝，男（1982.01-），籍貫（江蘇沛縣）漢族，碩士，助教，研究方向：從事建筑學專業教學。